JPH10259250A - 液晶注入穴用封止剤組成物及び液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶材料からの影響を受けず、液晶で濡れて
いる部分でも容易に接着することができ、かつ紫外線照
射によって迅速に硬化し、硬化後もその接着性能を長期
にわたって発揮することが可能な封止剤組成物を提供す
ること。 【解決手段】 ジアリルフタレート、ジアリルイソフタ
レート及びジアリルテレフタレートのうちの少なくとも
１種とペンタエリスリトールテトラ（３−メルカプトプ
ロピオネート）を２：１〜１：３の当量比で含むモノマ
ー混合物に、光開始剤を０．０１〜１０重量％添加した
ことを特徴とする液晶注入穴用封止剤組成物及びこの封
止剤組成物を用いて液晶注入穴を封止した液晶表示パネ
ル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルの
製造時の液晶注入穴の封止に用いられる封止剤組成物及
びこれを用いて製造した液晶表示パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルは、各種ＯＡ機器、特
に、パソコンやワープロ用のディスプレイ、小型テレビ
の画面、ビデオカメラのビューファインダー、ナビゲー
ション表示用などに試作・実用化され、さらに様々な応
用範囲が開発されつつある。液晶は、その構造の異方性
に基づく光学的、電気的な異方性を持つものであり、あ
る配向状態にある液晶に電場を加えたとき、配向状態の
変化が生じ、光学的性質も変化する。この現象を液晶の
電気光学的変化と言い、液晶ディスプレイは、この現象
を表示パネルに利用したものである。液晶ディスプレイ
は、２枚の電極間に液晶を挟み込んだサンドイッチ構造
のセルとし、このセルに電場を加えることによりセルを
透過する光を変調して表示を行うものである。

【０００３】液晶材料を充満した液晶セルの注入穴は、
液晶で濡れている。この濡れ状態は、液晶を充満させて
いる限り拭き取ることができない。そこで、注入穴が濡
れていても容易に封止できることが必要となる。注入穴
の封止方法としては、大別すると、はんだでシールする
方法と、接着剤でシールする方法とに分けられる。前者
は、予め基板の側面の注入穴付近に銀、パラジウムなど
の金属を蒸着又はめっきしておき、注入穴が液晶で濡れ
ていても比較的容易にはんだ封止できるようにしたもの
である（特開昭４９−３２６５７号公報参照）。また、
後者は、注入穴を液晶分と反応しない塑性変形可能な物
質、例えばエポキシ系接着剤で仮封止した後、接着剤で
封止するものである（特開昭４９−４５４８号公報）。

【０００４】最近では、液晶で濡れていても比較的容易
に接着できるシリコン系樹脂接着剤や、アクリル系ＵＶ
硬化樹脂接着剤が用いられるようになってきた。しかし
ながら、これらの物質を用いた場合、特にシリコン系樹
脂接着剤では液晶材料に対するシリコン系樹脂の耐性が
問題となる。これは、液晶パネルを長期間使用した場合
に液晶材料がシリコン系樹脂を分解して封止したはずの
液晶材料が漏れてきてしまう恐れがあることを示唆する
ものである。一方、アクリル系ＵＶ硬化樹脂接着剤では
アクリル系ＵＶ硬化樹脂の即硬化性が問題となる。ＵＶ
での硬化は、一般に熱硬化よりも速いが、液晶によって
覆われた部分においては硬化の阻害が起こり、充分な硬
化が行われない場合がある。そうした場合に、接着が充
分でないために封入中の液晶材料が漏れ出してくる危険
性がある。また、アクリル系の材料は、人体に対しても
悪影響を及ぼすことが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶材料か
らの影響を受けず、液晶で濡れている部分でも容易に接
着することができ、かつ紫外線照射によって迅速に硬化
し、硬化後もその接着性能を長期にわたって発揮するこ
とが可能な封止剤組成物及びこれを用いた液晶表示パネ
ルを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ジアリルフタ
レート、ジアリルイソフタレート及びジアリルテレフタ
レートのうちの少なくとも１種とペンタエリスリトール
テトラ（３−メルカプトプロピオネート）を２：１〜
１：３の当量比で含むモノマー混合物に、光開始剤を
０．０１〜１０重量％添加したことを特徴とする液晶注
入穴用封止剤組成物を提供するものである。本発明はま
た、上記の封止剤組成物を用いて液晶注入穴を封止して
なることを特徴とする液晶表示パネルを提供するもので
ある。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の封止剤組成物は、上記の
ように、モノマー成分としてジアリルフタレート、ジア
リルイソフタレート及びジアリルテレフタレートのうち
の少なくとも１種とペンタエリスリトールテトラ（３−
メルカプトプロピオネート）を２：１〜１：３の当量比
で用いる。この当量比以外の比率で両モノマーを混合す
ると、重合反応が完結せず、未重合部分が残留し、液状
のまま残ることになる。上記使用割合のうち、ジアリル
成分とペンタエリスリトール成分を１．１：１〜１：
１．１の当量比で用いるのが、重合の均一性の点で好ま
しい。

【０００８】また、上記成分の当量比のモノマー混合物
には、紫外線による重合反応を引き起こさせる目的で光
開始剤を添加する。この光開始剤の添加量は、モノマー
混合物中に０．０１〜１０重量％であるのが好ましい。
光開始剤の量が０．０１重量％未満であると充分な重合
硬化反応が起こらず、また、液晶材料の漏洩の原因にも
なり、１０重量％を超えると、急激な反応が起き、液と
しての安定性が損なわれる。こうした場合、製造装置の
重大なトラブルの原因にもなる。

【０００９】光開始剤としては、特に制限はなく、各種
のものを用いることができ、例えば、ベンゾイン、ベン
ジル、ベンゾインメチルエーテル、アセトフェノン、２
−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１
−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒド
ロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、４−（２−ヒ
ドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−
プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセト
フェノン、２−メチル−〔４−（メチルチオ）フェニ
ル〕−２−モルホリノ−１−プロパン−１−オン、２−
ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノ
フェニル）−ブタン−１−オン、ベンゾフェノン、４，
４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，
４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアミノアセトフェノン、２−メチルアントラ
キノン、２−エチルアントラキノン、１−クロロアント
ラキノン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−
ジイソプロピルチオキサントン、２，４，６−トリクロ
ロメチル−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−クロロフェニ
ル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリア
ジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロ
メチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロ
メチル）−４’−メトキシフェニル−ｓ−トリアジン、
２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビ
ス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ｐ−メ
トキシスチリル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−
ｓ−トリアジン、２−（２’，４’−ジメトキシスチリ
ル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリア
ジン、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，
４’，５，５’−テトラフェニルビスイミダゾリル、
２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４’，
５，５’−テトラ−（ｐ−メトキシフェニル）ビスイミ
ダゾリル、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニ
ルホスフィンオキサイド、ビスアシルホスフィンオキサ
イド、トリフェニルホスフィン、トリフェニルホスファ
イト、トリラウリル−トリチオホスファイト、ビス
（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリ
メチルペンチルホスフィンオキサイド、（η⁵ 〜２，４
−シクロペンタジエン−１−イル）〔（１，２，３，
４，５，６−η）−（１−メチルエチル）ベンゼン〕−
アイアン（１＋）−ヘキサフルオロホスフェイト（１
−）などが挙げられ、これらを単独で又は２種類以上を
組み合わせて用いることができる。これらのうち、殊
に、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパ
ン−１−オン及びビスアシルホスフィンオキサイドを組
み合わせて用いるのが好ましい。さらに、このような光
開始剤をＮ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステ
ル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステ
ル、トリエタノールアミン、２−メルカプトベンゾチア
ゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メル
カプトベンゾイミダゾール、２−メルカプト−５−メチ
ルチオ−１，３，４−チアゾールなどの公知の光増感剤
の１種又は２種類以上と併用することもできる。

【００１０】さらに、封止剤組成物の粘度調整、各成分
の均一混合の目的で各種の溶剤を用いることができる。
使用しうる溶剤については、特に制限はなく、例えば、
ｎ−ヘキサン、ｎ−デカン、シクロヘキサン等の炭化水
素系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素系溶剤、ブチルアセテート、ベンジルアセテート
等のエステル系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチル
カルビトール、ブチルカルビトール、メチルセロソルブ
アセテート、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル等のアルコール系及びその誘導体などが挙げられる。
本発明の封止剤組成物には、さらに硬化促進剤、カップ
リング剤、消泡剤、レベリング剤などを添加することが
できる。本発明の封止剤組成物は、上記のような各成分
を暗所で混合することによって得られる。

【００１１】次に、本発明の液晶注入穴用封止剤組成物
を用いて液晶表示パネルを製造する方法を、図１を参照
して説明する。まず、ガラス、プラスチック基板などの
透明基板１を洗浄した後、パターンマスクで被覆して透
明電極２をスパッタリング、蒸着などの方法で基板上に
直接形成する。他方、電極のパターンが複雑で微細な場
合は、基板表面全体に透明電極膜を被着したのち、その
表面にフォトレジストを塗布してパターンマスクで被覆
して露光、エッチング、洗浄の工程を経て透明電極２を
形成する。さらに、この上に配向剤をロール塗布する
か、又は基板を配向剤に浸漬して配向膜３を形成する。
次に、配向膜３の表面を一定方向にラビングして液晶分
子をラビングした方向に配向させる。次に、基板貼り合
わせ工程のためにシール剤６をスクリーン印刷する。さ
らに、基板の周囲に接着剤を塗布してスペーサ５を挟み
込んで基板を貼り合わせる。スペーサ５には、ガラス材
質のもの、あるいはプラスチック材質のものが使用され
る。また、形状としては球状のもの、ロッド状のものが
ある。このとき予め設けられた「合わせマーク」を基準
に２枚の基板を位置合わせして適度に加圧しながら加熱
するか、又は紫外線を照射することによって接着剤を硬
化させて液晶セルを作る。次に、液晶注入穴７から液晶
セル内部に液晶４を静かに注入する。セル内が液晶４で
充満されたら、本発明の封止剤組成物をディスペンサー
などを用いて液晶注入穴７に滴下・塗布し、紫外線照射
によって硬化させて封止剤８を形成し、注入穴を封止す
る。最後に、貼付け糊を塗布した偏光板９を離型フィル
ムを剥がしながら、液晶セルの両面に貼り付けて液晶表
示パネルとする。

【００１２】

【実施例】次に、実施例に基づいて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれによって制限されるもので
はない。

【００１３】実施例１ （１）液晶注入穴用封止剤組成物の製造 ジアリルイソフタレート６８．９重量部、ペンタエリス
リトールテトラ（３−メルカプトプロピオネート）６
８．４重量部及び光開始剤として１−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフェニルケトン１．４重量部を暗所で２時間混
合し、封止剤組成物を得た。

【００１４】（２）液晶セルの製造 まず、厚さ１．１ｍｍのソーダライムガラス基板を洗浄
した後、酸化錫をドープした酸化インジウム（Indium T
in Oxide：ＩＴＯ）膜を抵抗値５０オーム／□（膜厚７
００Å）、透過率９２％になるようにスパッタ法を用い
てガラス基板全面に形成した。その表面にフォトレジス
トをスピンコート法により塗布し、パターンマスクで被
覆して紫外線露光、エッチング、洗浄の工程を経て透明
電極を形成した。さらに、この上にポリイミド系配向剤
をロール塗布（膜厚５００Å）して２００℃で１時間加
熱して硬化させ、配向膜を形成した。次に、配向膜の表
面を所定の方向に液晶が向くようにラビング処理した。
次に、基板貼り合わせ工程のためにエポキシ樹脂系シー
ル剤をスクリーン印刷した。さらに、基板の周囲にシリ
コン系接着剤を塗布し、８０℃で３０分間予備乾燥させ
た。次に、直径が平均６μｍ、長さが平均７０μｍのロ
ッド状のガラス製スペーサを挟み込んで、予め設けられ
た「合わせマーク」を基準に２枚の基板を位置合わせし
て、０．８５ｋｇ／ｃｍ² に加圧しながら１７０℃で２
時間加熱することによって接着剤を硬化させて液晶セル
を得た。

【００１５】（３）液晶表示パネルの製造 液晶注入穴を介して液晶セル内部を真空脱気した。セル
内が真空になった時点で脱気を止め、毛細管現象を利用
して液晶を静かに注入した。セル内が液晶で満たされた
ら、上記（１）で作成した液晶注入穴用封止剤組成物を
液晶注入穴に塗布し、強度１０００ｍＷ／ｃｍ² の紫外
線を８秒間照射し、組成物を硬化させて液晶注入穴を封
止した。最後に、貼付け糊を塗布した偏光板５を離型フ
ィルムを剥がしながら、液晶セルの両面に貼り付け、バ
ックライトをマウントして液晶表示パネルとした。

【００１６】（４）評価 得られた液晶表示パネルを下記の方法で評価した。 高温・高湿放置テスト 液晶表示パネルを７０℃、相対湿度９５％の環境下で１
２０時間放置した後、動作確認を行った。 カーボンアークテスト カーボンアークの放電電圧が平均１３５（±２％）Ｖ、
放電電流が平均１６（±２％）Ａになるように調整した
フェードメータの中に液晶表示パネルを装着し、２００
時間放置した。所定の時間に達したら取り出して、外観
を検査した。外観の検査は、電極パターンの損傷確認、
表示部中での気泡、ほこり、ピンホール等の発生の有無
を調べることによって行った。評価結果を表１に示す。

【００１７】比較例１ 液晶注入穴用封止剤組成物として、紫外線硬化型アクリ
ル系接着剤を用いた以外は、実施例１と同様にして液晶
表示パネルを作成し、評価を行った。評価結果を表１に
示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【発明の効果】本発明の液晶注入穴用封止剤組成物は、
液晶材料からの影響を受けないため、液晶で濡れている
部分でも容易に接着することができ、封止剤の注入に先
立って前処理を必要とせず、かつ硬化接着反応には紫外
線を用いるため硬化速度がシリコン系樹脂接着剤よりも
速く、硬化後もその接着性能を長期にわたって発揮する
ことができる。したがって、本発明の封止剤組成物を用
いれば、品質の良い液晶表示パネルを迅速に作製するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示パネルを、偏光板を貼り合わ
せる前の状態で示した略示断面図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ 透明電極 ３ 配向膜 ４ 液晶 ５ スペーサ ６ シール剤 ７ 液晶注入穴 ８ 封止剤 ９ 偏光板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ジアリルフタレート、ジアリルイソフタ
   レート及びジアリルテレフタレートのうちの少なくとも
   １種とペンタエリスリトールテトラ（３−メルカプトプ
   ロピオネート）を２：１〜１：３の当量比で含むモノマ
   ー混合物に、光開始剤を０．０１〜１０重量％添加した
   ことを特徴とする液晶注入穴用封止剤組成物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の封止剤組成物を用いて液
   晶注入穴を封止してなることを特徴とする液晶表示パネ
   ル。